無線模塊在“水盾”防溺水安全預警系統的應用

  一、"水盾"防溺水安全預警系統簡介

  "水盾"防溺水安全預警系統(下文簡稱,"水盾"系統),主要由5大部分組成:客戶端、轉發中繼系統主機、系統軟件、報警終端。

  "水盾"系統的客戶端佩戴于客戶泳帽內,客戶端會定時向外發送指定代碼信號。當客戶端處在空氣中時,代碼信號能順利傳達給轉發中繼,轉發中繼再將代碼信號發送給系統主機;當客戶端入水后,由于水吸收電磁波作用,信號傳送被阻斷,此刻主機端無法正確接收到來自客戶端的代碼信號,主機端會記錄最后一次收到客戶端信號的時間,并與當前時間進行計算對比,當這個時間超過規定值上限時,主機端發出溺水預警,提示救生員排查險情。

  下面主要講解的是"水盾"系統的應用:

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  二、無線模塊在"水盾"系統中的成功應用

  "水盾"系統中,客戶端需與轉發中繼進行數據通信,轉發中繼需與系統主機進行數據通信,系統主機需與報警終端進行數據通信。而采用無線模塊進行這些數據通信成為了一種最優的選擇,安裝方式簡單,現場無布線,也不必對現場環境進行結構性改動。但高頻無線通信存在軟硬件特殊性,必須由專業公司進行設計和生產。

  本文介紹的"水盾"系統采用億佰特公司出品的3種無線模塊。客戶端的無線模塊ZMSD與轉發中繼的無線模塊E05-MLE124AP2基于2.4G頻率進行無線通信。

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  轉發中繼的無線模塊E05-MLE124AP2收到的代碼信號通過串口UART傳遞給單片機,緊接著單片機通過另一串口UART傳遞給無線模塊E31-TTL-1W,轉發中繼的無線模塊E31-TTL-1W與系統主機的無線模塊E31-TTL-1W基于433M頻率進行無線通信。同樣地,系統主機與報警終端的數據通信也是基于無線模塊E31-TTL-1W。

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  三、無線模塊簡介

  1、ZMSD無線模塊在“水盾”防溺水安全預警系統的應用

  模塊是一款2.4GHz無線模塊,采用挪威 Nordic 公司原裝進口的nRF24LE1E射頻芯片設計開發,QFN32型,內置51單片機,性能穩定,通信速率高,可編寫軟件,客戶端定時向外發送指定代碼信號。

  2、E05-MLE124AP2

  模塊是一款2.4GHz無線模塊,采用挪威 Nordic 公司原裝進口的nRF24LE1D射頻芯片設計開發,QFN24型,配有美國進口PA、LNA一體芯片RFX2401C,放大功率到100mW,并改善了接收靈敏度。nRF24LE1D內置51單片機,性能穩定,通信速率高,可編寫軟件,轉發中繼通過E05-MLE124AP2一直接收來自客戶端的代碼信號。

  3、E31-TTL-1W

  模塊是一款基于瑞士AXSEM原裝進口AX5043射頻芯片的433MHz無線串口模塊(UART),半雙工,收發一體,透明傳輸方式,發射功率1W,工作在425–450.5MHz免費頻段(默認433MHz),TTL電平輸出,具有空中喚醒功能。

  模塊具有軟件FEC前向糾錯算法,其編碼效率較高,糾錯能力強,在突發干擾的情況下,能主動糾正被干擾的數據包,大大提高可靠性和傳輸距離。

  模塊具有數據加密和壓縮功能。模塊在空中傳輸的數據,具有隨機性,通過嚴密的加解密算法,使得數據截獲失去意義。而數據壓縮功能有概率減小傳輸時間,減小受干擾的概率,提高可靠性和傳輸效率。

  轉發中繼獲得來自客戶端的代碼信號后,則通過E31-TTL-1W向系統主機發送,信號穿墻能力強,杜絕信號死角,可以享受到廣闊的無線信號空間。

  五、結語

  在電子產業高速發展的今天,頂尖的行業公司通過強強聯合、優勢互補,以科技創新為依托,將單片機、射頻技術、物聯網、穿戴科技等應用到 各個行業中。本文介紹的"水盾"系統,可以廣泛應用到游泳行業里,大大降低泳客溺亡風險,解決游泳館經營中的難題。

  關鍵詞:無線模塊、水遁系統、安全預警系統、轉發中繼、無線通信

  無線模塊制造商:成都億佰特電子科技有限公司


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